隨著世界越來越依賴鋰離子電池驅(qū)動的技術，對更高效、更強大的電池組的需求也在不斷增加。 串并聯(lián)鋰離子電池組模組設計方案吸引了鋰電池組工程師和業(yè)界的關注。 適用于各種應用的電池組設計行業(yè)。

為什么更多的產(chǎn)品經(jīng)理更喜歡設計并聯(lián)、串聯(lián)、串并聯(lián)電池組？

2023 年，更多人選擇并聯(lián)、串聯(lián)和串并聯(lián)鋰離子電池組設計，主要原因有兩個：

1）超過100瓦時（Wh）的電池不能帶上飛機，因此并聯(lián)、串聯(lián)、串并聯(lián)電池組更加優(yōu)化。

2）并聯(lián)、串聯(lián)、串并聯(lián)電池組設計，更換方便、便攜、配置靈活，適合大型戶外設備等特殊應用。

什么是并聯(lián)、串聯(lián)和串并聯(lián)鋰離子電池組？

并聯(lián)電池組設計將各個電池單元并聯(lián)形成，以增加電池組容量。 并聯(lián)電池連接通常用于需要大電流輸出的應用。 以并聯(lián)形式連接電池的優(yōu)點包括能夠增加容量和放電電流。 然而，這種設計需要開發(fā)電池管理系統(tǒng)（BMS）的重要技術。

A系列電池組設計另一方面，將電池組首尾相連，以提高電池組的電壓。 串聯(lián)充電電池組的核心優(yōu)點是電壓較高，缺點是與并聯(lián)電池組相比容量和放電電流較低。

串并聯(lián)電池組設計結合了并聯(lián)和串聯(lián)電池組的特點。 這種類型的電池組可以提高電壓和容量以及更高的放電電流輸出。 并串聯(lián)電池連接的主要缺點是成本增加。

模塊化與中央電池管理系統(tǒng) (BMS)：哪個更適合您的電池組設計？

在設計電池管理系統(tǒng)（BMS）時，工程師必須確保電池單元保持良好的循環(huán)和工作溫度平衡。 電池單元需要在整個放電和充電周期中保持相同的充電狀態(tài) (SOC)。 在 CM Batteries，我們的首席技術官利用計算和模擬來設計系統(tǒng)，確保電池組安全并延長電池的生命周期和可靠性。

CM Batteries 提供以下 BMS 設計選項：

如圖 1 所示，模塊化 BMS 分為許多相同的子模塊，每個子模塊都有連接面板不同部分的電線，以監(jiān)控電池的每個特定區(qū)域。 其中一個BMS模塊被指定為“主控”，負責管理整個電池組的調(diào)度以及與外界的通信。 “從”BMS通過通信總線與“主”BMS進行通信，但它們最終具有相同的功能。

優(yōu)點：

集中式BMS的小型化：具有多級聯(lián)的特點，具有集中式BMS的大部分優(yōu)點，包括易維護、成本低等。

更小的單模組尺寸：子模組到單電池的線材較短，可以靠近電池放置，避免因線材過長帶來的隱患和錯誤。

易于擴展：可添加更多子模塊實現(xiàn)擴展。

缺點：

比集中式BMS需要更多的電線：模塊化BMS不僅需要連接到電池組，而且每個模塊之間還需要連接電線。

成本較高：雖然每個模塊的功能相同，但并不是所有的功能都會用到，造成浪費，特別是考慮到從模塊用處不大。

因為我們認為這種設計效率不是特別高，所以 CM Batteries 提供了這種 BMS 設計的改進版本，如圖 2 所示。

在本設計中，我們根據(jù)主從模塊的不同功能，將從模塊分開，去掉從模塊不使用的功能，從而可以顯著降低成本。

主BMS負責相對較多的功能，如計算、預測、決策、通信等。從模塊僅負責測量。 這種設計繼承了模塊化結構的大部分優(yōu)點，同時也降低了擴展成本。

還有一種分布式 BMS 設計解決方案，具有連接可靠性高、無需超長電纜以及電池和測量電路緊密集成的特點，有助于減少干擾和錯誤。 這種模式比較安全。 然而，由于成本高且工藝復雜，這并不是許多客戶選擇的設計。

并聯(lián)、串聯(lián)和串并聯(lián)電池組設計選項在電池組解決方案中變得越來越流行，特別是對于戶外設備應用。 由于機上電池最大電流容量的限制以及這些設計提供的便利性和靈活性，預計到 2023 年會有更多人選擇并聯(lián)、串聯(lián)和串并聯(lián)電池組解決方案。 每種型號都有其優(yōu)點和缺點，仔細的電池管理系統(tǒng) (BMS) 設計對于確保每種電池的安全運行、可靠性和延長使用壽命至關重要。 模塊化BMS設計方案可滿足不同需求并降低成本，工程師可以幫助您做到這一點。?